锂离子电池负极的发展

来源:admin 发布时间:2013-07-13 13:56:53 点击数: 1526
市场上锂离子电池负极基本可分为石墨和硬炭(HC)两种。两者各有长短,制成的锂离子电池特性也有差别,主要体现在以下几个方面:
石墨负极的放电曲线比较平坦,而HC放电过程中电压缓慢地下降。因此石墨负极适合电压较高的设备;
石墨负极因为充放电过程的膨胀/收缩导致循环特性劣化,而HC循环特性出色;
与石墨负极相比,HC对于浮充电和维持充电(除了作为携带装置全用时以外,平时全都预先连接到充电器那样的用法)的耐性大。
此外,碳材料以外的其他材料作负极的各种研究也在进行,有研究表明,氧化锡、氧化硅等吸收锂的能力高于碳材料,也可以作为锂离子的负极。但是,这些负极材料伴随Li的插入,体积膨胀非常大,造成循环特性等劣化。
今后,以碳素为主以Li插入量更多的材料的研究将继续下去,研究要解决的问题主要有:
不追求插入的Li在放电过程中全部脱出,只是使不能被脱出的非可逆成分(对放电没有贡献)尽可能少。事实上,上述的金属氧化物与碳材料相比非可逆成分非常多,这是个要解决的问题;
金属氧化物和石墨一样,Li插入使负极膨胀较大,希望尽量减少这种膨胀;
电解液等和Li不应发生反应,特别要注意它们在高温下的反应特性。
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